非周期極化晶體的優(yōu)化設計及準相位匹配內腔倍頻的實驗研究.pdf

1、本論文主要對基于模擬退火算法的非周期極化晶體的設計進行了一些優(yōu)化和改進，并對準相位匹配內腔倍頻進行了相應的實驗研究。 準相位匹配(QPM)非線性光學頻率變換以其特有的轉換效率高的優(yōu)點，獲得了日益廣泛的應用。特別是20世紀90年代以來，隨著制作周期極化晶體的外加電場極化法的發(fā)展與成熟，逐漸成為非線性光學的研究熱點。 準相位匹配技術的發(fā)展趨勢是充分利用QPM允許人為設計周期結構這一優(yōu)勢，實現(xiàn)更為靈活的晶體結構。只要能夠設計并

2、制作出相應結構的晶體，原則上就可實現(xiàn)任意的二個或多個非線性頻率變換過程的耦合輸出，從而獲得高次諧波、可調諧波長、多波長相干光的高效輸出，這對于減少波長轉換環(huán)節(jié)，簡化光學系統(tǒng)的體積有非常大的優(yōu)勢。 全固態(tài)內腔倍頻綠光激光器通過高效率的腔內倍頻獲得綠光輸出，結構緊湊，轉換效率高，是獲得綠光的主要器件之一，本文同時報道了準相位匹配內腔倍頻的實驗研究。 在本論文中，主要創(chuàng)新之處有： 1.利用模擬退火算法實現(xiàn)非周期結構的設

3、計，對于波長相近的多光波倍頻和多信號光波參量過程通過合適的參數(shù)選取，給出了更優(yōu)結果。 2.指出非周期結構的設計中利用倍頻效率轉換公式及利用參量放大的增益公式設計結果的相通性，指出在目標函數(shù)中利用前者代替后者可節(jié)省大量的計算時間。 3.通過目標函數(shù)的合理選取實現(xiàn)了頻率上轉換與頻率下轉換的耦合輸出。 4.報道了光光轉換效率達19％的PP-MgO：SLT內腔倍頻實驗，晶體尺寸為20×10×1mm3，泵浦功率為11W時，